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选修3　现代生物科技专题
学案42　基 因 工 程
题号
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12
选项
考点
题号
基因工程的基本操作工具
3、5、6、7、8、9、10、14
基因工程操作程序及与蛋白质工程
1、2、4、11、12、13、15
　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　
一、单项选择题
1．利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需的产品。下列选项中能说明目的基因完成表达的是(　　)
A．棉花细胞中检测到载体上的标记基因
B．山羊乳腺细胞中检测到人生长激素的基因
C．大肠杆菌中检测到人胰岛素基因的mRNA
D．酵母菌细胞中提取到人的干扰素
答案：D
2．(2013·广州二模)下列关于“转化”的说法不正确的是(　　)
A．ATP水解释放的能量可转化成光能、电能等
B．细胞内多个基因发生突变，细胞就转化成癌细胞
C．在含适量DNA酶和S型菌DNA的培养基中，R型菌不能转化为S型菌
D．目的基因导入受体细胞，并在细胞内维持稳定和表达的过程称为转化
答案：B
3．甲、乙两图表示从细菌细胞中获取目的基因的两种方法，以下说法中错误的是(　　)
A．甲方法可建立该细菌的基因组文库
B．乙方法可建立该细菌的cDNA文库
C．甲方法要以脱氧核苷酸为原料
D．乙方法需要逆转录酶参与
答案：C
4．我国科学工作者培育的转基因抗虫棉，其抗虫基因来源于(　　)
A．苏云金杆菌中的抗虫基因
B．棉铃虫变异形成的致死基因
C．寄生在棉铃虫体内的线虫基因
D．普通棉的突变基因
答案：A
5．基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。根据图示判断下列操作中正确的是(　　)
A．目的基因和质粒均用限制酶Ⅱ切割
B．目的基因和质粒均用限制酶Ⅰ切割
C．质粒用限制酶Ⅱ切割，目的基因用限制酶Ⅰ切割
D．质粒用限制酶Ⅰ切割，目的基因用限制酶Ⅱ切割
答案：D
6．下图表示化学方法合成目的基因I的过程。据图分析下列叙述正确的是(　　)
A．过程①需要DNA连接酶
B．过程②需要DNA限制性核酸内切酶
C．目的基因I的碱基序列是已知的
D．若某质粒能与目的基因I重组，则该质粒与I的碱基序列相同
答案：C
7．草甘膦是一种广泛应用的除草剂，能不加选择地杀死各种杂草和农作物。将抗草甘膦基因转入油菜中，使油菜能抗草甘膦。在转基因油菜种植多年后，调查发现在公路边的野生油菜有80%含有抗草甘膦基因。下列叙述正确的是(　　)
A．野生油菜体内的抗草甘膦基因主要源自转基因油菜的花粉
B．80%的野生油菜体内出现抗草甘膦基因是自然选择的结果
C．含抗草甘膦基因的野生油菜是经自然选择进化出的新物种
D．大量使用单一除草剂可以减轻环境污染，提高物种多样性
答案：A
8．科学家依据基因工程的原理最新研制的某种疫苗是用病原微生物编码抗原的基因制成的，这个基因编码的产物能诱导机体产生免疫反应。该疫苗(　　)
A．引起人体特异性免疫的原因是DNA分子上具有抗原
B．引起免疫反应后相应淋巴细胞增多，细胞周期将变长
C．能与浆细胞产生的相应抗体发生特异性结合
D．包括抗原基因、启动子、终止子和标记基因等
答案：D
9．下列有关基因工程的叙述正确的是(　　)
A．DNA 连接酶能将碱基互补的两个黏性末端的碱基对连接起来
B．获得目的基因一定要使用限制性核酸内切酶
C．目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物
D．利用质粒上的标记基因可用来筛选含重组DNA 的细胞和转基因植物
答案：C
二、双项选择题
10．在基因工程操作中限制性核酸内切酶是不可缺少的工具酶。下列有关限制性核酸内切酶的叙述中错误的是(　　)
A．一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列
B．限制性核酸内切酶的活性不受温度和pH等因素的影响
C．限制性核酸内切酶可以从某些原核生物中提取
D．限制性核酸内切酶也可以识别和切割RNA
答案：BD
11．下列关于基因工程的叙述中，错误的是(　　)
A．目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物
B．限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶
C．人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原有生物活性
D．载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达
答案：CD
12．下图为转基因抗冻番茄培育过程的示意图(其中ampr为抗氨苄青霉素基因)。下列叙述不正确的是(　　)
A．不能同时选用限制酶PstⅠ、SmaⅠ对含目的基因的DNA进行切割
B．过程②可采用农杆菌转化法将含目的基因的表达载体导入受体细胞
C．质粒上的抗性基因有利于筛选含目的基因的细胞和促进目的基因的表达
D．图中过程④可以利用放射性同位素标记的目的基因作为探针进行筛选
答案：AC
三、非选择题
13．根据基因工程的有关知识，回答下列问题：
(1)限制性内切酶切割DNA分子后产生的片段，其末端类型有______________和______________。
(2)质粒运载体用EcoRⅠ切割后产生的片段如下：
AATTC……G
　　　　　　G……CTTAA
为使运载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外，还可用另一种限制性内切酶切割，该酶必须具有的特点是________________。
(3)按其来源不同，基因工程中所使用的DNA连接酶有两类，即__________DNA连接酶和__________DNA连接酶。
(4)反转录作用的模板是_____________________，产物是________________。若要在体外获得大量反转录产物，常采用__________________技术。
(5)基因工程中除质粒外，__________和__________也可作为运载体。
(6)若用重组质粒转化大肠杆菌，一般情况下，不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞，原因是____________________。
答案：(1)平末端　黏性末端　(2)切割产生的DNA片段末端与EcoRⅠ切割产生的相同　(3)T4　E·coli　(4)mRNA　单链DNA　PCR(聚合酶链式反应)　(5)动植物病毒　λ噬菌体的衍生物　(6)未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA)的能力极弱
14．肺细胞中的let7基因表达减弱，癌基因RAS表达增强，会引发肺癌。研究人员利用基因工程技术将let7基因导入肺癌细胞实验表达，发现肺癌细胞的增殖受到抑制。该基因工程技术基本流程如图1。请回答：
(1)进行过程①时，需用__________酶切开载体以插入let7基因。载体应用RNA聚合酶识别和结合的部位，以驱动let7基因转录，该部位称为__________。
(2)进行过程②时，需用__________酶处理贴附在培养皿壁上的细胞，以利于传代培养。
(3)研究发现，let7基因能影响RAS的表达，其影响机理如图2。据图分析，可从细胞提取__________进行分子杂交，以直接检测let7基因是否转录。肺癌细胞增殖受到抑制，可能是由于细胞中__________(RASmRNA/RAS蛋白)含量减少引起的。
答案：(1)限制性核酸内切(或限制)　启动子　(2)胰蛋白　(3)RNA　RAS蛋白
15．(2013·深圳实验学校)多聚半乳糖醛酸酶(PG)能降解果胶使细胞壁破损。成熟的番茄果实中，PG合成显著增加，能使果实变红变软，但不利于保鲜。利用基因工程减少PG基因的表达，可延长果实保质期。科学家将PG基因反向接到Ti质粒上，导入番茄细胞中，得到转基因番茄，具体操作流程如下图。据图回答下列问题：
(1)若已获取PG的mRNA，可通过__________获取PG基因。重组质粒转移到大肠杆菌中的目的是________。
(2)用含目的基因的农杆菌感染番茄原生质体后，可用含有____________________________的培养基进行筛选，理由是_______________________。之后，还需将其置于质量分数为25%的蔗糖溶液中，观察细胞________现象来鉴别细胞壁是否再生。
(3)由于导入的目的基因能转录出反义RNA，且能与__________互补结合，因此可抑制PG基因的正常表达。若__________，则可确定转基因番茄培育成功。
(4)将转入反向链接PG基因的番茄细胞培育成完整的植株，需要用__________技术；其中，愈伤组织经__________形成完整植株，此过程除营养物质外还必须向培养基中添加________________。
解析： (1)PG的mRNA在逆转录酶的作用下，逆转录为PG基因。重组质粒转移到大肠杆菌中，目的是大量复制目的基因。(2)根据图示，PG基因插在四环素抗性基因中间，在BamHⅠ酶作用下，四环素抗性基因被破坏了，即重组质粒中含卡那霉素抗性基因，但不含四环素抗性基因，故含有PG基因的农杆菌感染番茄原生质体后，可用含有卡那霉素的培养基进行筛选。若将其置于质量分数为25%的蔗糖溶液中，可通过观察细胞是否发生质壁分离现象来鉴别细胞壁是否再生。(3)根据图示，导入的目的基因能转录出PG反义RNA，天然PG基因转录产生正常的RNA，这两种RNA能互补结合，从而抑制了PG基因的正常表达。若番茄果实的保质期延长，则确定转基因番茄培育成功。(3)利用植物组织培养技术，将该转基因番茄培育成植株。其中，愈伤组织经再分化形成完整植株。此过程除营养物质外，还必须向培养基中添加植物激素。
答案：(1)逆转录法　大量复制目的基因(或克隆目的基因)　(2)卡那霉素　重组质粒中含卡那霉素抗性基因而四环素抗性基因被破坏　是否发生质壁分离　(3)天然的PG基因转录的mRNA　番茄果实的保质期延长　(4)植物组织培养　再分化(或细胞增殖和分化)　植物激素(生长调节剂、生长素和细胞分裂素)

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